granicus.if.org Git - libvpx/blob - vpx_ports/x86.h

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2010 The WebM project authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
   5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
   6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
   7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
   8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
   9  */
  10
  11
  12 #ifndef VPX_PORTS_X86_H_
  13 #define VPX_PORTS_X86_H_
  14 #include <stdlib.h>
  15 #include "vpx_config.h"
  16 #include "vpx/vpx_integer.h"
  17
  18 #ifdef __cplusplus
  19 extern "C" {
  20 #endif
  21
  22 typedef enum {
  23   VPX_CPU_UNKNOWN = -1,
  24   VPX_CPU_AMD,
  25   VPX_CPU_AMD_OLD,
  26   VPX_CPU_CENTAUR,
  27   VPX_CPU_CYRIX,
  28   VPX_CPU_INTEL,
  29   VPX_CPU_NEXGEN,
  30   VPX_CPU_NSC,
  31   VPX_CPU_RISE,
  32   VPX_CPU_SIS,
  33   VPX_CPU_TRANSMETA,
  34   VPX_CPU_TRANSMETA_OLD,
  35   VPX_CPU_UMC,
  36   VPX_CPU_VIA,
  37
  38   VPX_CPU_LAST
  39 }  vpx_cpu_t;
  40
  41 #if defined(__GNUC__) && __GNUC__ || defined(__ANDROID__)
  42 #if ARCH_X86_64
  43 #define cpuid(func, func2, ax, bx, cx, dx)\
  44   __asm__ __volatile__ (\
  45                         "cpuid           \n\t" \
  46                         : "=a" (ax), "=b" (bx), "=c" (cx), "=d" (dx) \
  47                         : "a" (func), "c" (func2));
  48 #else
  49 #define cpuid(func, func2, ax, bx, cx, dx)\
  50   __asm__ __volatile__ (\
  51                         "mov %%ebx, %%edi   \n\t" \
  52                         "cpuid              \n\t" \
  53                         "xchg %%edi, %%ebx  \n\t" \
  54                         : "=a" (ax), "=D" (bx), "=c" (cx), "=d" (dx) \
  55                         : "a" (func), "c" (func2));
  56 #endif
  57 #elif defined(__SUNPRO_C) || defined(__SUNPRO_CC) /* end __GNUC__ or __ANDROID__*/
  58 #if ARCH_X86_64
  59 #define cpuid(func, func2, ax, bx, cx, dx)\
  60   asm volatile (\
  61                 "xchg %rsi, %rbx \n\t" \
  62                 "cpuid           \n\t" \
  63                 "movl %ebx, %edi \n\t" \
  64                 "xchg %rsi, %rbx \n\t" \
  65                 : "=a" (ax), "=D" (bx), "=c" (cx), "=d" (dx) \
  66                 : "a" (func), "c" (func2));
  67 #else
  68 #define cpuid(func, func2, ax, bx, cx, dx)\
  69   asm volatile (\
  70                 "pushl %ebx       \n\t" \
  71                 "cpuid            \n\t" \
  72                 "movl %ebx, %edi  \n\t" \
  73                 "popl %ebx        \n\t" \
  74                 : "=a" (ax), "=D" (bx), "=c" (cx), "=d" (dx) \
  75                 : "a" (func), "c" (func2));
  76 #endif
  77 #else /* end __SUNPRO__ */
  78 #if ARCH_X86_64
  79 #if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER > 1500
  80 void __cpuidex(int CPUInfo[4], int info_type, int ecxvalue);
  81 #pragma intrinsic(__cpuidex)
  82 #define cpuid(func, func2, a, b, c, d) do {\
  83     int regs[4];\
  84     __cpuidex(regs, func, func2); \
  85     a = regs[0];  b = regs[1];  c = regs[2];  d = regs[3];\
  86   } while(0)
  87 #else
  88 void __cpuid(int CPUInfo[4], int info_type);
  89 #pragma intrinsic(__cpuid)
  90 #define cpuid(func, func2, a, b, c, d) do {\
  91     int regs[4];\
  92     __cpuid(regs, func); \
  93     a = regs[0];  b = regs[1];  c = regs[2];  d = regs[3];\
  94   } while (0)
  95 #endif
  96 #else
  97 #define cpuid(func, func2, a, b, c, d)\
  98   __asm mov eax, func\
  99   __asm mov ecx, func2\
 100   __asm cpuid\
 101   __asm mov a, eax\
 102   __asm mov b, ebx\
 103   __asm mov c, ecx\
 104   __asm mov d, edx
 105 #endif
 106 #endif /* end others */
 107
 108 // NaCl has no support for xgetbv or the raw opcode.
 109 #if !defined(__native_client__) && (defined(__i386__) || defined(__x86_64__))
 110 static INLINE uint64_t xgetbv(void) {
 111   const uint32_t ecx = 0;
 112   uint32_t eax, edx;
 113   // Use the raw opcode for xgetbv for compatibility with older toolchains.
 114   __asm__ volatile (
 115     ".byte 0x0f, 0x01, 0xd0\n"
 116     : "=a"(eax), "=d"(edx) : "c" (ecx));
 117   return ((uint64_t)edx << 32) | eax;
 118 }
 119 #elif (defined(_M_X64) || defined(_M_IX86)) && \
 120       defined(_MSC_FULL_VER) && _MSC_FULL_VER >= 160040219  // >= VS2010 SP1
 121 #include <immintrin.h>
 122 #define xgetbv() _xgetbv(0)
 123 #elif defined(_MSC_VER) && defined(_M_IX86)
 124 static INLINE uint64_t xgetbv(void) {
 125   uint32_t eax_, edx_;
 126   __asm {
 127     xor ecx, ecx  // ecx = 0
 128     // Use the raw opcode for xgetbv for compatibility with older toolchains.
 129     __asm _emit 0x0f __asm _emit 0x01 __asm _emit 0xd0
 130     mov eax_, eax
 131     mov edx_, edx
 132   }
 133   return ((uint64_t)edx_ << 32) | eax_;
 134 }
 135 #else
 136 #define xgetbv() 0U  // no AVX for older x64 or unrecognized toolchains.
 137 #endif
 138
 139 #if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER >= 1700
 140 #include <windows.h>
 141 #if WINAPI_FAMILY_PARTITION(WINAPI_FAMILY_APP)
 142 #define getenv(x) NULL
 143 #endif
 144 #endif
 145
 146 #define HAS_MMX     0x01
 147 #define HAS_SSE     0x02
 148 #define HAS_SSE2    0x04
 149 #define HAS_SSE3    0x08
 150 #define HAS_SSSE3   0x10
 151 #define HAS_SSE4_1  0x20
 152 #define HAS_AVX     0x40
 153 #define HAS_AVX2    0x80
 154 #ifndef BIT
 155 #define BIT(n) (1<<n)
 156 #endif
 157
 158 static INLINE int
 159 x86_simd_caps(void) {
 160   unsigned int flags = 0;
 161   unsigned int mask = ~0;
 162   unsigned int max_cpuid_val, reg_eax, reg_ebx, reg_ecx, reg_edx;
 163   char *env;
 164   (void)reg_ebx;
 165
 166   /* See if the CPU capabilities are being overridden by the environment */
 167   env = getenv("VPX_SIMD_CAPS");
 168
 169   if (env && *env)
 170     return (int)strtol(env, NULL, 0);
 171
 172   env = getenv("VPX_SIMD_CAPS_MASK");
 173
 174   if (env && *env)
 175     mask = (unsigned int)strtoul(env, NULL, 0);
 176
 177   /* Ensure that the CPUID instruction supports extended features */
 178   cpuid(0, 0, max_cpuid_val, reg_ebx, reg_ecx, reg_edx);
 179
 180   if (max_cpuid_val < 1)
 181     return 0;
 182
 183   /* Get the standard feature flags */
 184   cpuid(1, 0, reg_eax, reg_ebx, reg_ecx, reg_edx);
 185
 186   if (reg_edx & BIT(23)) flags |= HAS_MMX;
 187
 188   if (reg_edx & BIT(25)) flags |= HAS_SSE; /* aka xmm */
 189
 190   if (reg_edx & BIT(26)) flags |= HAS_SSE2; /* aka wmt */
 191
 192   if (reg_ecx & BIT(0)) flags |= HAS_SSE3;
 193
 194   if (reg_ecx & BIT(9)) flags |= HAS_SSSE3;
 195
 196   if (reg_ecx & BIT(19)) flags |= HAS_SSE4_1;
 197
 198   // bits 27 (OSXSAVE) & 28 (256-bit AVX)
 199   if ((reg_ecx & (BIT(27) | BIT(28))) == (BIT(27) | BIT(28))) {
 200     if ((xgetbv() & 0x6) == 0x6) {
 201       flags |= HAS_AVX;
 202
 203       if (max_cpuid_val >= 7) {
 204         /* Get the leaf 7 feature flags. Needed to check for AVX2 support */
 205         cpuid(7, 0, reg_eax, reg_ebx, reg_ecx, reg_edx);
 206
 207         if (reg_ebx & BIT(5)) flags |= HAS_AVX2;
 208       }
 209     }
 210   }
 211
 212   return flags & mask;
 213 }
 214
 215 #if ARCH_X86_64 && defined(_MSC_VER)
 216 unsigned __int64 __rdtsc(void);
 217 #pragma intrinsic(__rdtsc)
 218 #endif
 219 // Note:
 220 //  32-bit CPU cycle counter is light-weighted for most function performance
 221 //  measurement. For large function (CPU time > a couple of seconds), 64-bit
 222 //  counter should be used.
 223 // 32-bit CPU cycle counter
 224 static INLINE unsigned int
 225 x86_readtsc(void) {
 226 #if defined(__GNUC__) && __GNUC__
 227   unsigned int tsc;
 228   __asm__ __volatile__("rdtsc\n\t":"=a"(tsc):);
 229   return tsc;
 230 #elif defined(__SUNPRO_C) || defined(__SUNPRO_CC)
 231   unsigned int tsc;
 232   asm volatile("rdtsc\n\t":"=a"(tsc):);
 233   return tsc;
 234 #else
 235 #if ARCH_X86_64
 236   return (unsigned int)__rdtsc();
 237 #else
 238   __asm  rdtsc;
 239 #endif
 240 #endif
 241 }
 242 // 64-bit CPU cycle counter
 243 static INLINE uint64_t
 244 x86_readtsc64(void) {
 245 #if defined(__GNUC__) && __GNUC__
 246   uint32_t hi, lo;
 247   __asm__ __volatile__("rdtsc" : "=a"(lo), "=d"(hi));
 248   return ((uint64_t)hi << 32) | lo;
 249 #elif defined(__SUNPRO_C) || defined(__SUNPRO_CC)
 250   uint_t hi, lo;
 251   asm volatile("rdtsc\n\t" : "=a"(lo), "=d"(hi));
 252   return ((uint64_t)hi << 32) | lo;
 253 #else
 254 #if ARCH_X86_64
 255   return (uint64_t)__rdtsc();
 256 #else
 257   __asm  rdtsc;
 258 #endif
 259 #endif
 260 }
 261
 262 #if defined(__GNUC__) && __GNUC__
 263 #define x86_pause_hint()\
 264   __asm__ __volatile__ ("pause \n\t")
 265 #elif defined(__SUNPRO_C) || defined(__SUNPRO_CC)
 266 #define x86_pause_hint()\
 267   asm volatile ("pause \n\t")
 268 #else
 269 #if ARCH_X86_64
 270 #define x86_pause_hint()\
 271   _mm_pause();
 272 #else
 273 #define x86_pause_hint()\
 274   __asm pause
 275 #endif
 276 #endif
 277
 278 #if defined(__GNUC__) && __GNUC__
 279 static void
 280 x87_set_control_word(unsigned short mode) {
 281   __asm__ __volatile__("fldcw %0" : : "m"(*&mode));
 282 }
 283 static unsigned short
 284 x87_get_control_word(void) {
 285   unsigned short mode;
 286   __asm__ __volatile__("fstcw %0\n\t":"=m"(*&mode):);
 287     return mode;
 288 }
 289 #elif defined(__SUNPRO_C) || defined(__SUNPRO_CC)
 290 static void
 291 x87_set_control_word(unsigned short mode) {
 292   asm volatile("fldcw %0" : : "m"(*&mode));
 293 }
 294 static unsigned short
 295 x87_get_control_word(void) {
 296   unsigned short mode;
 297   asm volatile("fstcw %0\n\t":"=m"(*&mode):);
 298   return mode;
 299 }
 300 #elif ARCH_X86_64
 301 /* No fldcw intrinsics on Windows x64, punt to external asm */
 302 extern void           vpx_winx64_fldcw(unsigned short mode);
 303 extern unsigned short vpx_winx64_fstcw(void);
 304 #define x87_set_control_word vpx_winx64_fldcw
 305 #define x87_get_control_word vpx_winx64_fstcw
 306 #else
 307 static void
 308 x87_set_control_word(unsigned short mode) {
 309   __asm { fldcw mode }
 310 }
 311 static unsigned short
 312 x87_get_control_word(void) {
 313   unsigned short mode;
 314   __asm { fstcw mode }
 315   return mode;
 316 }
 317 #endif
 318
 319 static INLINE unsigned int
 320 x87_set_double_precision(void) {
 321   unsigned int mode = x87_get_control_word();
 322   x87_set_control_word((mode&~0x300) | 0x200);
 323   return mode;
 324 }
 325
 326
 327 extern void vpx_reset_mmx_state(void);
 328
 329 #ifdef __cplusplus
 330 }  // extern "C"
 331 #endif
 332
 333 #endif  // VPX_PORTS_X86_H_